✅   Каталог: Рефрактометры

В основе работы рефрактометров лежит определение параметров материалов на основе изучения результатов преломления света. Сегодня портативные рефрактометры нашли самое широкое распространение за счет удобства, простоты и высокой точности получаемых результатов.

Принципы работы рефрактометра строятся вокруг рефракции – свойства преломления света, открытого еще в XVIII столетии Исааком Ньютоном. Прибор определяет степень преломления светового потока в процессе перехода между различными веществами с определением угла преломления.

Чем больше плотность вещества, тем больше окажется угол преломления. Эталонный образец при этом устанавливается в условиях дистиллированной воды, выступающей основной средой в процессе калибровки оборудования.

Основным элементом подобных приборов выступает главная призма. При ее изготовлении используются материалы, обеспечивающие значительное преломление светового луча. Посредством набора линз искаженный луч оказывается на круговой градуированной шкале.

В зависимости от угла преломления луч попадает на разные части шкалы, формируя при этом светлую и темную область. В зависимости от места прохождения линии раздела зон устанавливается уровень преломления света. Показатель преломления при этом определяется химическим  составом раствора, через который проходит луч в процессе проведения эксперимента.

В некоторых моделях рефрактометров для получения большей точности результатов дополнительно принимаются в расчет температурные условия. Внутри дополнительно устанавливается биметаллическая пластинка, под действием температур расширяющаяся/сжимающаяся в объеме. Соответственно происходит смещение положения оптической системы и корректировка результатов замеров. В результате происходит компенсация температурного воздействия.

Использование данного функционала позволяет существенно повысить удобство работы с оборудованием, так как отпадает необходимость в ручном режиме проводить пересчет с использованием корректирующих таблиц.

В зависимости от предназначения все рефрактометры принято разделять на три основных типа:

• промышленные;
• лабораторные;
• портативные.

Первые два типа оборудования отличаются довольно внушительными размерами и массой. Они устанавливаются стационарно. Они позволяют проводить весь спектр необходимых исследований и  осуществлять контроль производства продукции. Для них характерна не только технологическая сложность и высокая стоимость, но и точность получаемых результатов.

Портативные модели обладают компактными размерами и могут применяться в полевых условиях для проведения замеров химического состава веществ. Для цифровых моделей характерно наличие дисплея, на который выводится итоговый результат. Кроме того, такие рефрактометры обладают дополнительными функциями, например, использование различных единиц измерения, определение плотности вещества и так далее.

Ручные модели спектрометров отличаются максимальной простотой, не нуждаются в электропитании и не имеют в себе электронных микросхем. За счет этого они обладают доступной стоимостью, но позволяют с высокой точностью получать результаты проводимых исследований.

Перед началом работы с рефрактометром требуется его предварительная калибровка, то есть проверка точности работы. В большинстве случаев процедура проводится с использованием дистиллированной воды, но отдельные модели могут требовать применения специальных жидкостей.

Данный процесс целесообразно рассмотреть более подробно.

В «сухом» состоянии, когда жидкость отсутствует, шкала значений будет полностью синей. Для начала калибровки необходимо на рабочую призму поместить несколько капель дистиллята. Для удобства выполнения операции целесообразно воспользоваться стандартной медицинской пипеткой. После того, как защитное стекло установлено на место, вода должна равномерно покрыть всю поверхность, не оставляя на ней воздушных пузырей. Для приведения в норму температурного режима необходимо подождать около полуминуты или немногим больше.

Далее прибор подносится под естественный солнечный свет. Использовать для проведения калибровки оборудования флуоресцентного излучение недопустимо. После этого в окуляре часть шкалы сохранит первоначальный синий цвет, а часть окрасится белым.

Для правильного выставления прибора необходимо подвести границу соприкосновения двух цветов к нулевому значению на измерительной шкале. Для этого необходимо использовать специальный калибровочный винт, предусмотренный в конструкции любого рефрактометра.

После того как операция настройки завершена, необходимо аккуратно освободить поверхность призмы от влаги, удалив ее при помощи мягкой ткани, чтобы исключить повреждение стекла.

Сегодня применение рефрактометров характерно для различных отраслей производственной деятельности, где возникает потребность в установлении концентрации тех или иных растворов.

Например, в химической промышленности и при проведении исследований с их помощью определяют концентрации кислот, спиртов, аминов, солей различных металлов и так далее. При производстве пластмасс и различных смол рефрактометры позволяют определять степень их полимеризации.

В текстильной промышленности они необходимы для проверки концентрации прядильных растворов, а также используемых в производстве поликарбонатов и капролактама в растворенном виде.

На предприятиях пищевой промышленности с использованием рефрактометров определяется уровень сахаристости жидкостей, качественные характеристики безалкогольной продукции, содержание спирта в алкоголе, выявляется состав джемов, молочных продуктов, детского питания и других продуктов.

На предприятиях нефтегазовой промышленности рефрактометры позволяют устанавливать концентрацию раствора моноэтиленгликоля в добываемом газе, характеристики моторных и иных масел и охлаждающих жидкостей.

При производстве канцелярии рефрактометры необходимы для определения концентрации крахмала и других компонентов, входящих в состав клея. В фармацевтической отрасли с их помощью определяется степень концентрации кислот, в первую очередь аскорбиновой и цетогулоновой. Проверяется чистота лекарственных препаратов, получаемых путем синтезирования.

При проверке трубопроводных систем на наличие протечек газа используются интерференционные рефрактометры, обеспечивающие определение наличия тех или иных летучих веществ в составе атмосферного воздуха.

Среди других направлений применения портативных рефрактометров – определение уровня загрязненности посторонними составами, например, маслами, эмульсий. Подобный контроль необходим в производстве для соблюдения технологий процесса. Наличие загрязнений прибор отразит появлением световой полосы на градуированной шкале.

Для рефрактометров, предназначенных для анализа структурного состава смазочно-охлаждающих жидкостей, наиболее целесообразными являются модели, предусматривающие наличие шкалы значений в интервале 0-20% Brix. Этого вполне достаточно для точных измерений, позволяя одновременно сохранять компактность размеров измерительного прибора.

Для получения необходимого результата достаточно использовать до 3-х капель исследуемого вещества. Калибровка призмы максимально упрощена, что упрощает использование оборудования без потери точности проводимых измерений. Устройство компенсирует температуры в диапазоне +10…+30 градусов, позволяя отказаться от необходимости внесения корректировок вручную с использованием таблиц.

Пластина дневного света надежно фиксируется в двух точках, а винт проведения калибровки прибора расположен так, чтобы исключить возможность непроизвольного касания в процессе работы и потери первоначальных настроек.

Во многом точность получаемых результатов замеров определяется точностью предварительной калибровки рефрактометра. Для компенсации разницы температур образцы и окружающей среды необходимо не менее полминуты, в противном случае появится погрешность. Оптимальной температурой для калибровки считается +20 градусов, но для моделей, обладающих встроенной системой автоматической компенсации температуры не имеет значение температурный режим при проведении настройки прибора.

Контакт с большим количеством воды для рефрактометра губителен, возможно затуманивание измерительной шкалы. Прибор не позволяет проводить исследования агрессивных коррозионных и абразивных материалов, создающих риски для повреждения поверхности призмы. Сама призма должна содержаться в чистоте, чтобы исключить появление ошибок в измерениях. Ее очистка проводится мягкой ветошью.

Любая оптическая система отличается хрупкостью, поэтому в процессе эксплуатации и транспортировки рефрактометра необходимо соблюдение максимальной осторожности.

Компания UED предлагает на российском рынке промышленные и портативные рефрактометры от ведущих производителей. Надежные, точные и удобные в эксплуатации, они обеспечат проведение всех необходимых исследований по определению плотности и состава тех или иных жидких веществ. Вся представленная в каталоге продукция сертифицирована для реализации на территории России.